亞太科學教育論壇, 第四期, 第二冊, 文章三(二零零三年十二月) 張傑、 陳紀鋒、 高淩飆 中學生學習“浮力”之另有概念探討
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四、結果分析

1. 初步分析

在我們設置的五個題目中，考查內容如下：

（ 1 ）浮力產生的原因 ( 壓力差 )

（ 2 ）物體沉浮條件

（ 3 ）物體沉浮條件的實際應用

（ 4 ）阿基米德定律

（ 5 ）阿基米德定律在實際生活中的運用

以上考查內容均為初二所學知識。在對八個問題的回答中，其中第四題答得最差：

表3 各年級對第四題回答情況對比

	初二	高一	高二
總人數	138	75	72
答案種類	24	8	12
可接受的回答	10.1%	56%	34.7%
含另有概念的回答	8.9%	4.0%	5.6%

可以看出，高一學生可接受的回答比高二高出近 22 個百分點，在錯誤的回答中，基本上沒有用到阿基米德定理分析回答問題，而是用所謂的常識去代替物理概念及定理。如有的學生回答：“四個小球分別靜止在相同的液體中，所以浮力相等”。第五題的回答更是五花八門，這道題本是考查阿基米德定律在實際生活中的運用，但絕大多數學生只憑感性判斷，沒有進行正確的思考分析，甚至有的學生直接寫到“直覺”二字。

另外，由表 2 可以看到，大多數題目的回答，高二學生的表現最差。究其原因，學生頭腦中的另有概念相當頑固，要調試並改變他們長久以來的信念是非常困難的，學生索性背記他們在教室中所學的事實，而並未實現概念的改變 (conceptual change)^[4]，但隨著時間的推移，這些記憶也逐漸淡化，尤其是在非測試性的調查中，他們又調用了自己的另有概念。

2 、中學生關於浮力另有概念的主要模式

在統計過程中發現，中學生對浮力的另有概念很多，含另有概念的百分比並沒有隨著年級的增加而有所減小，有的時候甚至更高。我們對含另有概念的回答經過分析及歸類，去掉個別現象（有的雖然典型但不普遍）之後，得出如下主要模式：

模式 1	認為一切在液體中的物體都受到浮力的作用。
實例	“液體對物體有向上托的力”
模式 2	認為浮力的有無與物體的沉浮有關
實例	“物體已沉在地上，所以無浮力”
模式 3	認為浮力的有無與重力大小有關
實例	“密度比水大，重力重過浮力，直立不動，所以無浮力”
模式 4	認為排開水就有浮力
實例	“物體排開水就受到浮力的作用”
模式 5	認為浮力與壓強有關
實例	“沒有上升的壓強沒有浮力”
模式 6	認為浮力大小單與液體的密度有關
實例	“因為在同一種液體中，密度是相等的，所以浮力也相等”
模式 7	認為浮力的大小與物體在水中的深度成正相關
實例	“物體與底面越近浮力越大”“深度越大浮力越大”
模式 8	認為浮力的大小與物體在水中的深度成負相關
實例	“浮得越高浮力越大”